(57)【要約】【課題】  感光体ドラムの周面に形成した放電生成物をより確実に除去することができるようにする。【解決手段】  電荷が付与された感光体ドラム１０の周面に形成される静電潜像にトナーを供給することにより形成されたトナー像を用紙Ｐ上に転写した後、感光体ドラム１０の周面に残留した残留トナーおよび電荷付与時に生成した放電生成物を周面が感光体ドラム１０の周面と当接したクリーニングローラ６２の感光体ドラム１０と反対方向への回転により除去するように構成された画像形成装置であり、クリーニングローラ６２が置かれた環境の温湿度を検出する温湿度センサ９４と、この温湿度センサ９４の検出結果に応じてクリーニングローラ６２の回転速度を２段階で切り換える制御を行なう制御部とを備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷が付与された感光体ドラムの周面に形成される静電潜像にトナーを供給することにより形成されたトナー像を記録媒体上に転写した後、前記感光体ドラムの周面に残留した残留トナーおよび前記電荷付与時に生成した放電生成物を周面が感光体ドラムの周面と当接したクリーニングローラの感光体ドラムと反対方向への回転により除去するように構成された画像形成装置において、
前記感光体ドラムが置かれた環境の温湿度を検出する温湿度センサと、
前記温湿度センサの検出結果に応じて前記クリーニングローラの回転速度を、第１の速度と、これより速い第２の速度との２段階で切り換える制御を行なう制御部とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニングローラの２段階の回転速度は、所定の低速回転周速度と、この低速回転より所定速度速い高速回転周速度とであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記温湿度センサの検出結果が予め設定された基準値以上であるか否かを判別する温湿度判別部と、この温湿度判別部の検出結果に基づき、前記検出結果が基準値以上の高温高湿環境の場合に前記クリーニングローラへ高速回転周速度で回転させる制御信号を出力する一方、前記検出結果が基準値未満の場合に前記クリーニングローラへ低速回転周速度で回転させる制御信号を出力する制御信号出力部とを備えていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記低速回転周速度は、前記感光体ドラムの回転周速度の略１．３倍であり、前記高速回転周速度は、前記感光体ドラムの回転周速度の略１．５倍であることを特徴とする請求項２または３記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やファクシミリ装置、さらにはコンピュータに接続された出力手段としてのプリンタ等の画像形成装置に関するものであり、特に感光体ドラムの周面に生成した放電生成物を取り除くクリーニング手段の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機などの電子写真方式の画像形成装置は、通常、読み取ったり電送されてきた画像情報に基づく光信号を軸心回りに回転している被帯電体としての感光体ドラムの周面に照射することによって形成された静電潜像に、現像装置からのトナーを供給することによってトナー像を形成させ、このトナー像を用紙に転写することにより画像形成処理が行なわれるようになされている。用紙への転写処理後に感光体ドラムの周面に残留した残留トナーは、周面が当該感光体ドラムの周面に当接状態で軸心回りに回転するクリーニングローラによって除去される。
【０００３】
かかる画像形成装置において、感光体ドラムの周面に所定の極性の電荷を帯電させるための手段として、従来よりコロナ帯電器が用いられてきた。このコロナ帯電器は、感光体ドラムの周面に対し非接触で対向配置されるものであり、感光体ドラムの周面は、コロナ帯電器から放出されるコロナ放電に曝されることにより所定の極性の電位に帯電されるようになされている。
【０００４】
かかる非接触方式のコロナ帯電器に対し、近年、オゾンの発生が少ない接触方式の帯電装置が提案され、実用化されている。この接触方式の帯電装置は、帯電バイアスが印加された帯電部材を感光体ドラムの周面に当接させ、これによって感光体ドラムの周面を帯電させるものである。帯電部材としては、帯電ローラ、ファーブラシ、磁気ブラシ、帯電ブレード等を挙げることができるが、帯電ローラが感光体ドラムへの電荷付与の均一性および安定性の面で好ましく、広く採用されている。
【０００５】
かかる帯電ローラは、導電性を有するゴム材料あるいは発泡性合成樹脂によって所定の弾性を備えて形成され、周面が回転している感光体ドラムの周面に当接された状態で所定の電圧が印加されることにより、感光体ドラムの表面電位が上昇し始め、所定の電位に到達した後は、印加電圧の値に比例して帯電電位が増減するようになっている。この場合の閾値電圧（前記所定の電圧に到達した電圧）が帯電開始電圧Ｖｔｈとされる。そして、感光体ドラムにおいて必要な表面電位Ｖｏを得るためには、帯電ローラにＶｏ＋Ｖｔｈの直流電圧が印加されることが必要になる。かかる帯電方式を直流帯電方式という。
【０００６】
これに対し、前記のＶｏ＋Ｖｔｈの直流電圧に２×Ｖｔｈ以上のピーク間電圧を有する交流電圧を重畳させて帯電ローラに印加する、いわゆる交流帯電方式が採用される場合もある。かかる交流帯電方式にあっては、交流による均し作用により動作環境（特に温湿度）に起因した帯電ローラの抵抗値の変動を抑えることが可能になり、結果として感光体ドラムの表面電位がピークの中央値であるＶｏに収束するため、例えば温湿度に起因したゴム材料等からなる帯電ローラの抵抗値変動の影響を抑えることができ、これによって感光体ドラムの帯電の均一性を確保することができる。
【特許文献１】特開２００３−３４５２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような交流帯電方式を採用した場合、感光体ドラム近傍における放電量は直流帯電方式の場合より多くなり、特に２×Ｖｔｈ以上のピーク間電圧を印加したときの放電量は非常に多くなるため、放電生成物の発生量も多くなり、この多量に発生した放電生成物が感光体ドラムの周面に付着する。かかる放電生成物は、前記クリーニングローラによって除去されるのであるが、クリーニングローラが置かれた環境（特に温湿度）に応じて除去効率が変動するため、常に確実に除去することが困難であり、残留した放電生成物によって転写画像が用紙の搬送方向に流れたようになる、いわゆる画像流れ現象が生じるという問題が存在した。
【０００８】
ところで、特許文献１には、感光体ドラムの周面に残留するトナー量を検出し、この検出された残留トナー量に応じてクリーニングローラの回転数を増加させるようにしたものが記載されているが、単に残留トナー量に応じてクリーニングローラの回転数を増加させるだけでは、当該クリーニングローラが置かれている環境により生成する放電生成物の多寡に対応することができないという問題が残る。
【０００９】
本発明は、かかる状況に鑑みなされたものであり、感光体ドラムの周面に形成した放電生成物をより確実に除去することができるようにした画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、電荷が付与された感光体ドラムの周面に形成される静電潜像にトナーを供給することにより形成されたトナー像を記録媒体上に転写した後、前記感光体ドラムの周面に残留した残留トナーおよび前記電荷付与時に生成した放電生成物を周面が感光体ドラムの周面と当接したクリーニングローラの感光体ドラムと反対方向への回転により除去するように構成された画像形成装置において、前記感光体ドラムが置かれた環境の温湿度を検出する温湿度センサと、前記温湿度センサの検出結果に応じて前記クリーニングローラの回転速度を、第１の速度と、これより速い第２の速度との２段階で切り換える制御を行なう制御部とを備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
かかる構成によれば、制御部は、温湿度センサの検出結果に基づき、クリーニングローラの回転速度を切り換える制御を行なうため、従来のように感光体ドラムに残留している残留トナー等の付着物の多寡を検出する場合に比較し、温湿度の検出は容易で、かつ、正確であるため、精度の高い制御が実現する。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記クリーニングローラの２段階の回転速度は、所定の低速回転周速度と、この低速回転より所定速度速い高速回転周速度とであることを特徴とするものである。
【００１３】
かかる構成によれば、クリーニングローラは、その回転速度が低速および高速回転周速度の双方において感光体ドラムの周速度より速く設定された状態で反対方向へ向けて回転するため、いずれの場合も感光体ドラムの周面がクリーニングローラの周面により摺擦され、これによって感光体ドラムの周面の付着物がクリーニングローラの周面により擦り取られて清浄化される。
【００１４】
そして、クリーニングローラの回転速度に関し、温湿度との関係でいずれの回転周速度を採用するかについては、実際に効果確認試験を実施することにより見出される。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記制御部は、前記温湿度センサの検出結果が予め設定された基準値以上であるか否かを判別する温湿度判別部と、この温湿度判別部の検出結果に基づき、前記検出結果が基準値以上の高温高湿環境の場合に前記クリーニングローラへ高速回転周速度で回転させる制御信号を出力する一方、前記検出結果が基準値未満の場合に前記クリーニングローラへ低速回転周速度で回転させる制御信号を出力する制御信号出力部とを備えていることを特徴とするものである。
【００１６】
かかる構成によれば、温湿度判別部は、温湿度センサからの検出結果に基づいて当該検出結果が予め設定された基準値以上であるか否かを判別するとともに、制御信号出力部は、温湿度判別部の判別結果に基づいて検出結果が基準値未満の場合にクリーニングローラへ低速回転周速度で回転させる制御信号を出力する一方、前記検出結果が基準値未満の場合に前記クリーニングローラへ低速回転周速度で回転させる制御信号を出力するため、クリーニングローラは、温湿度が基準値以上のとき（すなわち温湿度が高いとき）には高速回転周速度で回転する一方、温湿度が基準値未満のとき（すなわち温湿度が低いとき）には低速回転周速度で回転する。
【００１７】
温湿度が高いときにはクリーニングローラを高速回転周速度で回転させる一方、温湿度が低いときにはクリーニングローラを低速回転周速度で回転させるようにしたのは、温湿度が高いときの方が温湿度が低いときより放電生成物の感光体ドラムへの付着量が多くなるからであり、この多い付着物を効果的に除去するために、温湿度が高いときにクリーニングローラをは高速回転周速度で回転させるようにしている。
【００１８】
なお、温湿度が低いときには、たとえ放電生成物が生成しても、当該放電生成物が水分をあまり吸着しなくなるため、画像流れ現象が起り難く、従って、クリーニングローラの回転速度を過剰に高速にする必要がなく、低速回転周速度が設定されている。
【００１９】
このように、クリーニングローラを、温湿度が基準値以上のときに高速回転周速度で回転させる一方、温湿度が基準値未満のときに低速回転周速度で回転させることにより、無駄なエネルギーの消費を抑えつつ、温湿度の多寡に応じて感光体ドラム周面の付着物が適正に除去される。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の発明において、前記低速回転周速度は、前記感光体ドラムの回転周速度の略１．３倍であり、前記高速回転周速度は、前記感光体ドラムの回転周速度の略１．５倍であることを特徴とするものである。
【００２１】
かかる構成によれば、クリーニングローラの低速回転周速度を感光体ドラムの回転周速度の略１．３倍に設定する一方、クリーニングローラの高速回転周速度を感光体ドラムの回転周速度の略１．５倍に設定することにより、感光体ドラムに付着している放電生成物の必要かつ充分な除去が実現する。
【００２２】
因みに、略１．３倍および１．５倍という数値は、多くの試験を実施した結果導き出された値である。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１記載の発明によれば、制御部は、クリーニングローラの回転速度を２段階で切り換える制御を行なうため、実情に合った感光体ドラムの周面からの付着物の確実な除去効果を得ることができる。
【００２４】
請求項２記載の発明によれば、クリーニングローラの２段階の回転速度として所定の低速回転周速度と、この低速回転より所定速度速い高速回転周速度とを採用することにより、クリーニングローラは、その回転速度が低速および高速回転周速度の双方において感光体ドラムの周速度より速く設定された状態で反対方向へ向けて回転するため、いずれの場合も感光体ドラムの周面がクリーニングローラの周面により摺擦され、これによって感光体ドラムの周面の付着物をクリーニングローラの周面により擦り取ることができる。
【００２５】
請求項３記載の発明によれば、クリーニングローラを、温湿度が基準値以上のときに高速回転周速度で回転させる一方、温湿度が基準値未満のときに低速回転周速度で回転させることにより、無駄なエネルギーの消費を抑えつつ、温湿度の多寡に応じて感光体ドラム周面の付着物を適正に除去することができる。
【００２６】
請求項４記載の発明によれば、クリーニングローラの低速回転周速度を感光体ドラムの回転周速度の略１．３倍に設定する一方、クリーニングローラの高速回転周速度を感光体ドラムの回転周速度の略１．５倍に設定することにより、感光体ドラムに付着した放電生成物を必要かつ充分に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、本発明に係る画像形成装置における感光体ドラム周辺の概略構成の一実施形態を示す説明図である。図１に示すように、長尺方向（図１に紙面に直交する方向）に延びるドラム軸１３回りに一体回転可能に構成された感光体ドラム１０には、その周面を囲むように直上位置から時計方向へ向けて、感光体ドラム１０に電荷を付与する帯電ローラ２０と、この帯電ローラ２０より若干右よりの位置に設けられた露光装置３０と、この露光装置３０の直下位置で感光体ドラム１０の右側方に設けられた現像装置４０と、感光体ドラム１０の直下位置で搬送ベルト８０を介して設けられた転写ローラ５０と、感光体ドラム１０の左側方に設けられたクリーニング装置６０と、このクリーニング装置６０と前記帯電ローラ２０との間に設けられた除電装置７０とがそれぞれ配設されている。
【００２８】
前記感光体ドラム１０は、周面に静電潜像を形成させるためのものであり、所定の金属材料製の円筒状を呈したドラム本体１１と、このドラム本体１１の周面に例えば蒸着処理で形成されたアモルファスシリコンが積層されてなるアモルファスシリコン層１２とを備えた基本構成を有している。
【００２９】
前記アモルファスシリコン層１２は、シリカ（Ｓｉ）や、シリカの化合物物（ＳｉＣ、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ等）が固溶体状で固化したものであり、通常、スパッタリング処理等の物理的な蒸着処理によって形成される。かかるアモルファスシリコン層１２（特にＳｉＣ製のもの）は、高抵抗であることによる優れた帯電能力を備えているとともに、耐摩耗性や耐環境性にも優れ、静電潜像を形成させる材料として好適である。
【００３０】
また、アモルファスシリコン層１２が炭化シリカ（ＳｉＣ）製である場合、シリカ（Ｓｉ）と炭素（Ｃ）との比率が特定のものである場合が好ましい。このような炭化シリカとしては、「Ｓｉ1-XＣX」におけるＸの値が０．３〜１未満のものが好ましく、Ｘの値が０．５〜０．９５のものがさらに好ましい。
【００３１】
その理由は、Ｘがこのような値の「Ｓｉ1-XＣX」は、１０12〜１０13Ωという極めて高い抵抗値を有しており、かかる高抵抗であると、アモルファスシリコン層１２の表面における回転方向の静電潜像の像流れが少なく、静電潜像の維持能力に優れているばかりか、耐湿性にも優れているからである。
【００３２】
前記帯電ローラ２０は、周面が感光体ドラム１０の周面（すなわちアモルファスシリコン層１２）に当接された状態で、図略の電源からの電圧をアモルファスシリコン層１２へ印加するものであり、感光体ドラム１０のドラム軸１３回りの時計方向へ向かう回転に従動しながら軸心回りに反時計方向に回転し、これによってアモルファスシリコン層１２に一様な電荷を形成させるようになされている。
【００３３】
前記露光装置３０は、帯電ローラ２０によってアモルファスシリコン層１２に形成された一様な電荷面に対して、読み取ったり電送されてきた画像情報に基づく強弱を備えたレーザー光線を照射し、これによってドラム軸１３回りに回転している感光体ドラム１０の周面（アモルファスシリコン層１２）に静電潜像を形成させるものである。
【００３４】
前記現像装置４０は、露光装置３０によって形成された感光体ドラム１０のアモルファスシリコン層１２に対してトナーを供給してトナー像を形成させるものであり、箱形の現像装置本体４１内に周面の一部を露出させた状態で現像ローラ４２が装着されてなり、現像装置本体４１内に装填されたトナーを感光体ドラム１０のドラム軸１３と平行な軸心回りに回転している現像ローラ４２の周面からドラム軸１３回りに回転している画像形成装置１０のアモルファスシリコン層１２に供給することによりアモルファスシリコン層１２の表面にトナー像を形成させるものである。
【００３５】
前記転写ローラ５０は、感光体ドラム１０の周面に形成されているトナー像の電荷の極性と反対の極性を付与することによってアモルファスシリコン層１２からトナー像を剥がし取り、この剥がされたトナー像を搬送ベルト８０によって転写ローラ５０の周面とアモルファスシリコン層１２との間を搬送されつつある用紙（記録媒体）Ｐ上に転写させるものである。
【００３６】
かかる転写ローラ５０は、感光体ドラム１０のドラム軸１３と平行な軸心回りに回転可能に支持されているとともに、図略の電源からの電圧が印加されるようになっており、周面が搬送ベルト８０を上方へ押圧することにより、搬送ベルト８０によって搬送中の用紙Ｐが感光体ドラム１０の周面と密着するようになっている。
【００３７】
前記クリーニング装置６０は、前記帯電ローラ２０によるアモルファスシリコン層１２への電荷付与の際に生じた放電現象で雰囲気中の水分との化学反応により形成されてアモルファスシリコン層１２に付着した放電生成物と、感光体ドラム１０のアモルファスシリコン層１２表面のトナー像が用紙Ｐに転写された後にアモルファスシリコン層１２に残留している残留トナーとを除去するためのものである。
【００３８】
かかるクリーニング装置６０は、箱形のクリーニング装置本体６１内の下部に装着された周面が感光体ドラム１０の周面（アモルファスシリコン層１２）と当接するクリーニングローラ６２と、先端が感光体ドラム１０の周面に当接するようにクリーニング装置本体６１内の上部に装着されたクリーニングブレード６３と備えて構成されている。
【００３９】
前記クリーニングローラ６２は、ドラム軸１３と平行なローラ軸６２１周りに同心で一体的に形成されている。かかるクリーニングローラ６２は、弾性変形し得るとともに、優れた強靱性を有する合成樹脂材料によって形成されている。因みに、本実施形態においては、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン共重合体）であって、硬度３０〜４０°で、かつ、セル径が略１００μｍのものを使用している。
【００４０】
このようなクリーニングローラ６２が駆動モータ６２２の駆動でローラ軸６２１回りに感光体ドラム１０の周速度より速い周速度で感光体ドラム１０と反対方向（図１に示す例では反時計方向）に向けて回転することにより、アモルファスシリコン層１２に付着している放電生成物やアモルファスシリコン層１２に残留した残留トナーが擦り取られ、これによってアモルファスシリコン層１２が清浄化される。
【００４１】
前記クリーニングブレード６３は、感光体ドラム１０の周面に対する仕上げの清浄化部材であり、ゴムなどの弾性材料によって板状に形成されている。かかるクリーニングブレード６３は、感光体ドラム１０の周面のアモルファスシリコン層１２に向けて先下がりに傾斜してクリーニング装置本体６１内の上部位置に装着され、若干弾性変形した状態で先端のブレード刃６３１がアモルファスシリコン層１２に当接されている。従って、クリーニングローラ６２を介してブレード刃６３１に到達したアモルファスシリコン層１２は、感光体ドラム１０の時計方向へ向かう回転に応じてクリーニングローラ６２で除去し得なかった付着物が掻き落とされることになる。
【００４２】
そして、クリーニングローラ６２およびクリーニングブレード６３によって除去されたアモルファスシリコン層１２の付着物（放電生成物および残留トナー）は、クリーニング装置本体６１内に導入されて一時貯留された後に所定の搬送手段の駆動により画像形成装置内に設けられた図略の回収ボトルへ回収される。
【００４３】
前記除電装置７０は、クリーニング装置６０によって清浄化された感光体ドラム１０の周面のアモルファスシリコン層１２に残留している電荷を取り除いて非帯電状態に戻すためのものであり、除電光を照射するようになっている。この除電装置７０によって電荷が取り除かれた感光体ドラム１０の周面は感光体ドラム１０の回転により帯電ローラ２０へ戻され、新たな帯電処理が施されて次の転写処理に臨まされる。
【００４４】
そして、本発明においては、帯電ローラ２０の近傍に感光体ドラム１０が置かれている環境の温度を検出する温湿度センサ９４が設けられ、制御部９０がこの温湿度センサ９４の検出結果に基づいてクリーニングローラ６２の回転速度を制御するようになっている。以下、この制御について図２を基に説明する。
【００４５】
図２は、制御部９０によるクリーニングローラ６２の回転制御を説明するためのブロック図である。図２に示すように、制御部９０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）９１と、このＣＰＵ９１に付設されたＲＯＭ（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）９２と、同ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）９３とを備えている。
【００４６】
前記ＲＯＭ９２は、読み込み専用の記憶装置であり、当該制御に供されるプログラムや、判断基準になる設定値などの変更されることが少ないデータを記憶するものであるのに対し、前記ＲＡＭ９３は、読み書き自在の記憶装置であり、制御の途中で得られたデータなどを一時的に記憶するためのものである。本実施形態においては、ＲＯＭ９２に判断基準になる温湿度の値（基準値（本実施形態においては温度３０℃、湿度６０％））が記憶されている。
【００４７】
前記ＣＰＵ９１には、前記温湿度センサ９４の検出結果が予め設定された基準値以上であるか否かを判別する温湿度判別部９１１と、この温湿度判別部９１１の検出結果に基づき温湿度センサ９４の検出結果が基準値以上の高温高湿環境の場合に駆動モータ６２２へ向けてクリーニングローラ６２を高速回転周速度（第２の速度）で回転させる制御信号を出力する一方、前記検出結果が基準値未満の場合に駆動モータ６２２へ向けてクリーニングローラ６２を低速回転周速度（第１の速度）で回転させる制御信号を出力する制御信号出力部９１２とが設けられている。
【００４８】
前記高速回転周速度は、感光体ドラム１０の周速度を「１」とした場合、「１．５」（すなわち速度比１．５）に設定されるのに対し、低速回転周速度は、同「１．３」（速度比１．３）に設定される。
【００４９】
クリーニングローラ６２に対し温湿度センサ９４の検出結果が前記基準値以上の場合にクリーニングローラ６２の感光体ドラム１０に対する速度比が１．５に設定される一方、温湿度が基準値未満のときにはクリーニングローラ６２の感光体ドラム１０に対する速度比が１．３に設定される、いわゆる２段階制御が行なわれるのは以下の理由による。
【００５０】
すなわち、まず、我が国の風土においては、温湿度が基準値を越えるのは夏場の高温多湿のときであり、このようなときには、感光体ドラム１０の周辺の空気中には非常に多くの水分が水蒸気の状態で存在しており、このような状態では、感光体ドラム１０の周面を形成しているアモルファスシリコン層１２に付着している放電生成物が空気中の水分を吸着し、これによって画像流れ現象が生じ易くなる。
【００５１】
従ってこのような場合、クリーニングローラ６２の感光体ドラム１０に対する速度比を１．５に設定してクリーニングローラ６２の回転速度を高速にすることにより、クリーニングローラ６２の周面による感光体ドラム１０に対する摺擦が確実に行なわれ、これによってアモルファスシリコン層１２に付着している付着物の除去が確実に行なわれる。
【００５２】
これに対し、温湿度が基準値未満のとき（すなわち、所定レベルの高温高湿環境にないとき）には、感光体ドラム１０周辺の空気中の水分量が少なくなっているため、アモルファスシリコン層１２に付着する放電生成物が吸着する水分量が少なくなり、これによって画像流れ現象が生じ難くなる。従って、クリーニングローラ６２の速度比を１．３に落としても問題がないのである。
【００５３】
そして、かかる２段階制御が行なわれるのは、クリーニングローラ６２の感光体ドラム１０に対する速度比と、クリーニングローラ６２が感光体ドラム１０の周面を研磨することにより付着物が除去される、いわゆる研磨量との関係が必ずしもリニアではなく、従って、例えばクリーニングローラ６２の速度比を温湿度センサ９４によって検出された温湿度値に比例させるような制御を行なっても意味がなく、確実に感光体ドラム１０の周面を研磨することができる領域内で基準となる所定の温湿度値を境にした２段階制御の方が実際的であり、かつ、実用的な効果が得られた上で簡単な制御が実現するからである。
【００５４】
そして、前記温湿度判別部９１１は、前記温湿度センサ９４からの検出信号が入力される都度、この検出信号の値（検出温湿度値）が基準値を越えているか否かを判別し、この判別結果を制御信号出力部９１２へ向けて指令信号として出力するようになっている。
【００５５】
前記制御信号出力部９１２は、温湿度判別部９１１からの前記指令信号に基づいて駆動モータ６２２へ向けて当該駆動モータ６２２の駆動を２段階のいずれかに設定する制御信号を出力するものであり、温湿度センサ９４の検出結果が基準値以上のときには、駆動モータ６２２に対してクリーニングローラ６２の感光体ドラム１０に対する速度比が１．５になるような制御信号を出力する一方、温湿度センサ９４の検出結果が基準値未満のときには、駆動モータ６２２に対してクリーニングローラ６２の感光体ドラム１０に対する速度比が１．３になるような制御信号を出力する。
【００５６】
従って、このような制御信号が入力された駆動モータ６２２は、温湿度が基準値以上のときにはクリーニングローラ６２が感光体ドラム１０に対して１．５の速度比になるように駆動し、温湿度が基準値未満のときにはクリーニングローラ６２が感光体ドラム１０に対して速度比１．３になるように駆動することになる。
【００５７】
以上詳述したように、本発明に係る画像形成装置は、電荷が付与された感光体ドラム１０の周面に形成される静電潜像にトナーを供給することにより形成されたトナー像を用紙Ｐ上に転写した後、感光体ドラム１０の周面に残留した残留トナーおよび電荷付与時に生成した放電生成物を周面が感光体ドラム１０の周面と当接したクリーニングローラ６２の感光体ドラム１０と反対方向への回転により除去するように構成されたものであり、クリーニングローラ６２が置かれた環境の温湿度を検出する温湿度センサ９４と、この温湿度センサ９４の検出結果に応じてクリーニングローラ６２の回転速度を２段階で切り換える制御を行なう制御部９０とを備えてなるものである。
【００５８】
かかる構成によれば、制御部９０は、温湿度センサ９４の検出結果に基づき、クリーニングローラ６２の回転速度を切り換える制御を行なうため、従来のように感光体ドラム１０に残留している残留トナー等の付着物の多寡を検出する場合に比較し、温湿度の検出は容易で、かつ、正確であるため、精度の高い制御を実現することができる。
【００５９】
また、制御部９０は、クリーニングローラ６２の回転速度を２段階で切り換える制御を行なうため、実情に合った感光体ドラム１０の周面からの付着物（放電生成物および残留トナー）の確実な除去効果が得られる。
【００６０】
また、クリーニングローラ６２の２段階の回転速度は、周速度が感光体ドラム１０の周速度より若干速めの低速回転周速度と、この低速回転より所定速度速い高速回転周速度とにしているため、クリーニングローラ６２は、その回転速度が低速および高速回転周速度の双方において感光体ドラム１０の周速度より速く設定された状態で反対方向へ向けて回転し、いずれの場合も感光体ドラム１０は、その周面がクリーニングローラ６２の周面により摺擦されて清浄化される。
【００６１】
そして、制御部９０は、温湿度センサ９４の検出結果が予め設定された基準値以上であるか否かを判別する温湿度判別部９１１と、この温湿度判別部９１１の検出結果に基づき、検出結果が基準値以上の場合にクリーニングローラ６２へ高速回転周速度で回転させる制御信号を出力する一方、検出結果が基準値未満の場合にクリーニングローラ６２へ低速回転周速度で回転させる制御信号を出力する制御信号出力部９１２とを備えているため、温湿度判別部９１１は、温湿度センサ９４からの検出結果に基づいて当該検出結果が予め設定された基準値以上であるか否かを判別するとともに、制御信号出力部９１２は、温湿度判別部９１１の判別結果に基づいて検出結果が基準値未満の場合にクリーニングローラ６２へ低速回転周速度で回転させる制御信号を出力する一方、検出結果が基準値未満の場合にクリーニングローラ６２へ低速回転周速度で回転させる制御信号を出力し、これによってクリーニングローラ６２は、温湿度が基準値以上のとき（すなわち所定値以上の高温高湿環境であるとき）には高速回転周速度で回転する一方、温湿度が基準値未満のとき（すなわち前記高温高湿環境でないとき）には低速回転周速度で回転することになる。
【００６２】
このように、クリーニングローラ６２を、温湿度が基準値以上のときに高速回転周速度で回転させる一方、温湿度が基準値未満のときに低速回転周速度で回転させることにより、無駄なエネルギーの消費を抑えつつ、温湿度の多寡に応じて感光体ドラム１０周面の付着物を適正に除去することができる。
【００６３】
そして、本実施形態においては、低速回転周速度は、感光体ドラム１０の回転周速度の１．３倍（速度比１．３）に設定するとともに、高速回転周速度は、感光体ドラム１０の回転周速度の１．５倍（速度比１．５）に設定しているが、これらの値は、多くの実施試験を実施した結果導き出された値である。
【００６４】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
【００６５】
（１）上記の実施形態においては、クリーニングローラ６２の速度比を１．５にするか１．３にするかの分岐点である温湿度の基準値として温度３０℃、湿度６０％が採用されているが、本発明は、温湿度の基準値が温度３０℃、湿度６０％であることに限定されるものではなく、画像形成装置の機種や設置状況、さらには使用状況等に応じて最適の値を見つけ出すようにするのが好ましい。
【００６６】
（２）上記の実施形態においては、温湿度センサ９４として石塚電子社製の温度センサである品番「１０３ＡＴ−２−３Ｐ」と、神栄社製の湿度センサである品番「Ｃ１０−Ｍ５２Ｒ」とを組み合わせて採用しているが、本発明は、温湿度センサ９４が石塚社製の温度センサと神栄社製の湿度センサとを組み合わせて使用することに限定されるものではなく、温度と湿度との双方を適正に検出することができるものであれば、いずれのメーカーの温度センサおよび湿度センサを採用してもよい。また、温湿度センサが当初から温度センサと湿度センサとが組み合わされているものであれば、ユーザーサイドで一々温度センサと湿度センサとを組み合わせる必要がなく便利である。
【００６７】
（３）上記の実施形態においては、記録媒体として用紙Ｐが採用されているが、本発明は、記録媒体が用紙Ｐであることに限定されるものではなく、一対のローラ間に張設されたいわゆる転写ベルトであってもよい。転写ベルトが採用された場合には、トナー像が一旦感光体ドラム１０から転写ベルトに転写され、この転写ベルトのトナー像が用紙に転写されることになる。
【００６８】
（４）上記の実施形態においては、温湿度が基準値以上の場合、クリーニングローラ６２の感光体ドラム１０に対する速度比が１．５に設定される一方、温湿度が基準値未満の場合、クリーニングローラ６２の感光体ドラム１０に対する速度比が１．３に設定されるように２段階で制御されているが、本発明は、これらの速度比が１．５および１．３であることに限定されるものではなく、画像形成装置の機種や設置状況、さらには使用状況、使用環境等に応じて最適の値を設定するのが好ましい。
【実施例１】
【００６９】
帯電ローラ２０に印加される交流電圧と、感光体ドラム１０の周面（アモルファスシリコン層１２）に付着する放電生成物との関係を調べるべく、交流電圧を種々の値に設定した上で画像形成装置を実際に運転し、その結果アモルファスシリコン層１２に生成した放電生成物の重量を測定した。測定結果をグラフ化したものを図３に示す。
【００７０】
図３のグラフに示すように、交流電圧が０〜０．９ｋＶの範囲においては、放電生成物の生成量（放電生成物の生成量は極めて微量であるため、重量として実測するのが困難なことから、通常、放電生成物の生成量は、感光体ドラム１０の周面の動摩擦係数の値と比例すると考えられることから、動摩擦係数の値（μ）で表示される。）は非常に少なく、かつ、変動がない状態で推移しているのに対し、０．９ｋＶを越えると急に放電生成物の生成量が増加するのが判る。
【００７１】
画像形成装置では、通常、帯電ローラ２０に印加される交流電圧は、低温低湿時で略１．０ｋＶとかなり高圧に設定されるため、放電生成物の生成量はと非常に多く、従って、それを効果的に取り除く本発明の重要性が認識される。
【実施例２】
【００７２】
クリーニングローラ６２の感光体ドラム１０に対する回転周速度の比（速度比）と、クリーニングローラ６２によって感光体ドラム１０の周面のアモルファスシリコン層１２から取り除かれた付着物（放電生成物と残留トナー）の量（研磨量）との関係を調べるべく、予め感光体ドラム１０のアモルファスシリコン層１２に    ｍｇの付着物を付与するとともに種々の速度比を設定した上で感光体ドラム１０およびクリーニングローラ６２を実際に運転した。この運転における速度比と、この運転によってクリーニングローラ６２がアモルファスシリコン層１２から取り除いた付着物の量（研磨量）（放電生成物の場合と同様に動摩擦係数の値で表示される。）との関係をグラフ化したものを図４に示す。
【００７３】
図４のグラフに示すように、速度比が０．５〜０．７の間は、研磨量は略一定であるが、速度比が０．７を越えると低下し始め、速度比が略１．２で研磨量が極値を迎え、それを過ぎると速度比の増加に伴って研磨量（すなわち動摩擦係数低減量）が急激に増加しているのが判る。
【００７４】
このように速度比と研磨量との関係がリニアなものでないことから、本発明においては、クリーニングローラ６２の速度比を温湿度値に対して単純に比例させることを行なわず、クリーニングローラ６２が感光体ドラム１０の周面の付着物を確実に除去し得る速度比の範囲において、温湿度が基準値以上のときに速度比を１．５に設定する一方、温湿度が基準値未満のときに速度比を１．３に設定する２段階制御を行なうようにしたのである。
【実施例３】
【００７５】
クリーニングローラ６２の感光体ドラム１０に対する速度比とトナー落ちとの関係を確認するために、速度比を種々の値に設定した上で画像形成装置を実際に運転し、トナー落ちの状況を目視で観察した。因みに「トナー落ち」とは、クリーニングローラ６２が感光体ドラム１０の周面から取り除いた付着物がクリーニング装置本体６１内に収容されずに下部に落下することである。観察結果を図５の表に示す。なお、図５において○印はトナー落ちなしを示し、×印はトナー落ちありを示している。
【００７６】
図５の表から判るとおり、速度比が１．０未満の０．５および０．８の場合にはトナー落ちが生じているが、１．０以上の場合（１．０、１．２および１．３）には、いずれもトナー落ちが生じていない。
【００７７】
このことは、速度比が１．０未満の場合、クリーニングローラ６２が感光体ドラム１０に対して相対的に逆方向に回転したのと同様になるため、感光体ドラム１０の周面から取り除かれた付着物は下方に向けて擦り取られ、これによってトナー落ちが生じるからであると考えられる。
【００７８】
そして、本発明においては、トナー落ちが生じない速度比である１．３および１．５が採用されているため、トナー落ちによって用紙Ｐが汚染されるような不都合が生じることはない。
【実施例４】
【００７９】
クリーニングローラ６２の感光体ドラム１０に対する速度比を１．５に設定した場合、ジッタレベル（転写位相の僅かなズレ）が悪化する懸念が存在する。そこで、温度（気温）と感光体ドラム１０のアモルファスシリコン層１２に形成される暗電位（光線が照射されていない部分の電位）Ｖ0との関係、および温度（気温）と感光体ドラム１０のアモルファスシリコン層１２に形成される明電位（光線が照射されている部分の電位）ＶＬとの関係を実測によって検討した。
【００８０】
測定結果を図６のグラフ（ａ−Ｓｉ（アモルファスシリカ）ドラムの温度特性）に示す。図６のグラフに示すように、明電位ＶＬは温度の上昇に従って緩やかに下降している。この明電位ＶＬの低下は、用紙Ｐへの転写画像におけるコントラスト（濃淡の差）の低下につながる。このことは、気温が３０℃を越えた高温高湿環境において転写画像の濃淡の差が低下することを示している。
【００８１】
従って、仮に気温が３０℃を越えた高温高湿環境下で前記速度比を１．５に設定することによってジッタレベルが悪化しても、転写画像の濃淡の差が低下していることによりジッタレベルの悪化は目立たなくなることから、実用上特に問題のないことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る画像形成装置における感光体ドラム周辺の概略構成の一実施形態を示す説明図である。
【図２】制御部によるクリーニングローラの回転制御を説明するためのブロック図である。
【図３】交流電圧と放電生成物との関係を示すグラフである。
【図４】速度比と研磨量との関係を示すグラフである。
【図５】速度比とトナー落ちとの関係を示す表である。
【図６】温度と感光体ドラムのアモルファスシリコン層に形成される暗電位Ｖ0との関係、および温度と感光体ドラムのアモルファスシリコン層に形成される明電位（光線が照射されている部分の電位）ＶＬとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８３】
１０  感光体ドラム            １１  ドラム本体
１２  アモルファスシリコン層  １３  ドラム軸
２０  帯電ローラ              ３０  露光装置
４０  現像装置                ４１  現像装置本体
４２  現像ローラ              ５０  転写ローラ
６０  クリーニング装置        ６１  クリーニング装置本体
６２  クリーニングローラ      ６２１  ローラ軸
６２２  駆動モータ            ６３  クリーニングブレード
６３１  ブレード刃            ７０  除電装置
８０  搬送ベルト              ９０  制御部
９１  ＣＰＵ                  ９１１  温湿度判別部
９１２  制御信号出力部        ９２  ＲＯＭ
９３  ＲＡＭ                  ９４  温湿度センサ
Ｐ  用紙
【図１】
2006189512.tif 000003
【図２】
2006189512.tif 000004
【図３】
2006189512.tif 000005
【図４】
2006189512.tif 000006
【図５】
2006189512.tif 000007
【図６】
2006189512.tif 000008